Mikrobölgeleme Parametreleri ve Haritalama

Balıkesir yerle im alanındaki BPH Bölgesi, 18-02 Bölgesi ve Akıncılar mahallesi çalı ma alanlarının, geoteknik modelleme a amasında, mevcut verinin da ılımı do rultusunda farklı boyutlardaki hücre sistemleri ile temsil edilmesinin daha uygun oldu u belirlenmi tir. Bununla birlikte temsili zemin profilleri, Balıkesir yerle im alanını kapsayan jeolojik verinin de dikkate alındı ı bölgesel farklılıklar do rultusunda göreceli olarak modellenmi tir. Bu do rultuda sonuç mikrobölgeleme haritalarının, yerle im alanı sınırlarını kapsayan tek bir hücre sistemi içinde olu turulmasının uygun olaca ı dü ünülmektedir. Bu hücre sistemi BPH bölgesi için belirlenen 250*250 m boyutlu hücrelerin yerle im alanı sınırlarını kapsayacak ekilde geni letilmesi ile elde edilmi tir. ekil 7.1’ de hücre sistemi ve çalı ma alanlarında modellenen temsili zemin profillerinin bu sistem içindeki da ılımı görülmektedir. Sistemin BPH bölgesi temsili profilleri göz önüne alınarak olu turulması nedeniyle, 18-02 bölgesindeki profil koordinatlarının hücre merkezine atanması gerekmektedir. Tüm yerle im alanı için geçerli olan hücre sistemi içinde

sınırları belirlenen çalı ma alanlarında, co rafi bilgi sistemi kullanılarak hücre noktaları arasında do rusal interpolasyon uygulanmı tır.

ekil 7.1 Balıkesir yerle im alanı sınırlarında olu turulan 250*250 m boyutlu hücre sistemi ve zemin davranı analizleri yapılan temsili profillerin koordinatları

Yerle im alanı sınırları içindeki iki büyük inceleme alanında, her hücre için belirlenen Türk Deprem Yönetmeli i ve NEHRP’ e göre zemin sınıflarının da ılımı, ekil 7.2-5 arasında gösterilmektedir. Çalı ma alanlarının büyük bir ço unlu unu Türk Deprem Yönetmeli i’ ne göre Z1 ve Z2 sınıfındaki zeminler olu turmaktadır. Z3 zemin sınıfı ile tanımlanan hücreler, BPH Bölgesinde da ınık bir da ılım gösterirken, 18-02 Bölgesinde az sayıda sınırlı bir alan olu turmaktadır. NEHRP’ e göre 18-02 Bölgesinde, C ve D zemin sınıfındaki hücreler yakla ık olarak e it bir da ılım göstermektedir. BPH Bölgesinde ise çalı ma alanının tamamına yakın bir bölümü D sınıfındaki zeminlerden olu maktadır.

ekil 7.2 18-02 Bölgesinde Türk Deprem Yönetmeli ine göre zemin sınıflarının de i imi

ekil 7.3 BPH Bölgesinde Türk Deprem Yönetmeli ine göre zemin sınıflarının de i imi

ekil 7.4 18-02 Bölgesinde NEHRP’ e göre zemin sınıflarının de i imi

Temsili profillerin iki farklı gruptaki yer hareketi kaydı için olu turulan zemin davranı analizlerine dayalı olarak zemin yüzeyinde hesaplanan bazı yer hareketi parametreleri 6. bölümde kar ıla tırılmı tır. 6. bölümdeki de erlendirmeler do rultusunda mikrobölgeleme parametrelerinden bir tanesi, RASCAL ile üretilen 6 yer hareketi kaydının kullanıldı ı zemin davranı analizlerinden bulunan, 0.1-1 sn periyot aralı ındaki ortalama spektral ivmeler olarak belirlenmi tir. Bu parametrenin haritalanmasında inceleme alanlarındaki frekans da ılımlarından faydalanılabilir. Ancak Balıkesir yerle im alanının tamamı için geçerli olabilecek göreceli bir yakla ımın daha uygun olaca ı dü ünülmü ve inceleme alanlarının dı ında kalan bölgeler, 4. Bölümde koordinatları gösterilen özel irketler tarafından yapılmı çok sayıdaki zemin etüdlerine dayalı olarak NEHRP’ e göre sınıflandırılmı tır ( ekil 7.6). nceleme alanlarının dı ındaki bu zemin etüdlerinin, detaylı geoteknik veri içermemekle birlikte tüm yerle im alanındaki de i imi yansıttı ı dü ünülmektedir. NEHRP’ e göre zeminlerin B, C ve D sınıflarında de i im gösterdi i bir bölgede, yönetmelikteki yakla ım do rultusunda spektral büyütme faktörleri ve dolayısıyla spektral ivmeler belirlenebilmektedir. Balıkesir için referans zemin yüzeyinde, 50 yılda %10 a ılma olasılı ına kar ılık 0.2 sn periyotlu spektral ivme, 5. bölümde kullanılan 3 azalım ili kisi (Boore vd. [137], Ambraseys vd. [133] ili kisinin normal ve yanal atımlı fay tipleri için) ile hesaplanan spektrumlara dayalı olarak, 0.56 g seçilmi tir. Bu de er, 3 azalım ili kisi için bulunan maksimum spektral ivmelerin en büyü ü alınarak belirlenmi tir. Referans zemin yüzeyindeki spektral ivme de eri için büyütme katsayısı, zemin sınıfı ile kar ılıklı etkile imine dayalı olarak de i mektedir. 0.56 g için belirlenen büyütme katsayılarına dayalı olarak B, C ve D zemin sınıfları ile tanımlı hücrelerde, yüzeydeki spektral ivmeler 0.56g ile 0.76 g arasındadır. Mikrobölgeleme parametresi olarak belirlenen spektral ivmelerin haritalanmasında, bu de er aralı ına ait ortalama 0.66 g de eri sınır olarak kabul edilmi ve göreceli olarak iki ayrı bölge tanımlanmı tır.

Zemin davranı analizlerine dayalı olarak belirlenen 0.1-1 sn periyot aralı ındaki ortalama spektral ivmeleri, 0.66g de erinin üstünde olan hücreler A, altında olan hücreler ise C ile temsil edilmi tir. Göreceli olarak spektral ivmeler cinsinden iki farklı bölgenin tanımlandı ı bu yakla ıma dayalı olarak belirlenen haritalar, ekil 7.7-8’ de gösterilmektedir.

ekil 7.6 Balıkesir yerle im alanında inceleme alanları dı ındaki bölge için, NEHRP’e göre zemin sınıflarının de i imi

Mikrobölgeleme çalı malarında yer hareketi için birden fazla parametrenin kar ıla tırılması ve birlikte yorumlanması tercih edilen bir yakla ım olarak uygulanmaktadır. Genel olarak, davranı analizi sonuçları ampirik ba ıntılara dayalı parametreler ile birlikte de erlendirilmektedir. Bu çalı mada mikrobölgeleme için belirlenen ikinci parametre, e de er kayma dalgası hızına dayalı olarak Borcherdt [76] tarafından önerilen ba ıntı yardımıyla hesaplanan spektral ivmelerdir. Kısa periyot aralı ındaki spektral ivmeler için büyütme faktörü Fa,

a m

a

v

v

ba ıntısı ile belirlenmektedir. Ba ıntıda, v0 ana kaya kabul edilen tabakanın kayma dalgası hızı, v zemin profillerinin üst 30 metresi için e de er kayma dalgası hızıdır. Üstel katsayı ma, ana kayadaki yer hareketi seviyesine dayalı olarak belirlenmektedir. Ana kaya seviyesindeki en büyük ivme, yukarıda açıklanan 3 farklı azalım ili kisi ile hesaplanan de erler arasında, maksimum olan 0.23 g olarak belirlenmi tir. Borcherdt [76] tarafından önerilen üstel katsayılara dayalı olarak yer hareketi seviyesi 0.23 g için, ma= 0.21 de eri hesaplanmı tır. Ana kayadaki kayma dalgası hızı, zemin davranı analizlerinde de uygulandı ı ekliyle v0=700 m/sn olarak kabul edilmi tir. Her hücre için e de er kayma dalgası hızına dayalı olarak,

21 . 0 ) / 700 ( v Fa = (7.2)

ba ıntısı ile hesaplanan büyütme faktörleri, ana kaya seviyesi için yukarıda belirlenen spektral ivme de eri 0.56 g ile çarpılarak, yüzeydeki spektral ivmeler bulunmu tur.

Borcherdt [76] tarafından önerilen ampirik ba ıntı ile hesaplanan spektral ivmeler, davranı analizlerine dayalı mikrobölgeleme parametresi için uygulanan yakla ım do rultusunda ikiye ayrılarak, çalı ma alanları göreceli olarak spektral ivmelerin daha yüksek oldu u A ve daha dü ük oldu u C bölgeleri ile tanımlanmı tır ( ekil 7.9-10). Her iki çalı ma alanı için haritalanan spektral ivmeler, zemin davranı analizlerine dayalı olarak belirlenen ortalama spektral ivmeler ile kar ıla tırıldı ında, A ve C ile tanımlanan bölgelerin da ılımında benzerlikler ve tabiî ki farklılıklar bulunmaktadır.

Sonuç mikrobölgeleme haritaları, her iki yakla ıma dayalı olarak bulunan spektral ivmelerin birlikte kullanılması sonucu, göreceli olarak A, B ve C ile tanımlanan bölgelerden olu maktadır ( ekil 7.11-13). Her hücre için iki yakla ım ile bulunan sonuçların farklı (A ve C) olması durumu, B bölgesi ile tanımlanmı tır. Buna göre yer hareketi seviyesinin en yüksek oldu u bölgeler A, orta derecede oldu u bölgeler B, en dü ük oldu u bölgeler C ile temsil edilmektedir.

ekil 7.7 18-02 Bölgesinde zemin davranı analizleri ile belirlenen ortalama spektral ivmelerin de i imi

ekil 7.8 BPH Bölgesinde zemin davranı analizleri ile belirlenen ortalama spektral ivmelerin de i imi

ekil 7.9 18-02 Bölgesinde e de er kayma dalgası hızlarına dayalı olarak Borcherdt ili kisi [76] ile belirlenen spektral ivmelerin de i imi

ekil 7.10 BPH Bölgesinde e de er kayma dalgası hızlarına dayalı olarak Borcherdt ili kisi [76] ile belirlenen spektral ivmelerin de i imi

ekil 7.11 18-02 Bölgesinde yer hareketine göre bölgeleme

ekil 7.13 Balıkesir yerle im alanı sınırları içinde yer hareketine göre bölgeleme

7.3 Sonuçlar

Tezin kapsamındaki iki büyük çalı ma alanı olan 18-02 ve BPH Bölgeleri için, Balıkesir yerle im alanı sınırlarında belirlenen 250*250 m boyutlu hücre sisteminde mikrobölgeleme haritaları olu turulmu tur. Çalı ma alanlarında, Türk Deprem Yönetmeli i’ ne göre ço unlukla Z1 ve Z2 sınıfı, NEHRP’ e göre C ve D sınıfı zeminler yer almaktadır. Yer hareketine göre mikrobölgeleme, zemin davranı analizleri ve Borcherdt [76] ampirik ili kisi ile hesaplanan spektral ivmelere dayanmaktadır. Haritalama a amasında spektral ivmelerin sayısal de erleri yerine, Balıkesir yerle im alanının tamamını göz önüne bir yakla ımla belirlenen sınır de er için göreceli sonuçlar kullanılmı tır. Yerle im alanı sınırları içindeki zeminlerin,

NEHRP’ e göre B ve D sınıfı arasında de i ti i göz önüne alındı ında, referans zemin yüzeyinde 50 yılda % 10 a ılma olasılı ı ile hesaplanan 0.2 sn periyotlu spektral ivme için, yönetmelikteki yakla ım do rultusunda yüzeydeki spektral ivmeler, 0.56 g ile 0.76 g arasında de i mektedir. Spektral ivmelerdeki bu de i im aralı ına ait ortalama 0.66 g de eri, hesaplanan mikrobölgeleme parametrelerine ait sonuçlar için sınır de er kabul edilmi ve haritalamada göreceli olarak iki farklı alan olu turulmu tur. Sonuç haritalarda, iki farklı yakla ım ile hesaplanan spektral ivmelere dayalı olarak belirlenen göreceli sonuçlar birle tirilmi ve yer hareketi seviyesi 3 farklı bölge ile tanımlanmı tır.